介紹

本文將介紹瑞薩提供的電池管理系統(tǒng)（BMS：Battery Management System）應(yīng)用模型和軟件。

1關(guān)于BMS應(yīng)用模型和軟件

電動(dòng)汽車中普遍使用的鋰離子電池具有能量密度高、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，但如果使用方式錯(cuò)誤則可能引發(fā)起火事故，因此需要特別小心。為了有效且安全地使用鋰離子電池，我們需要準(zhǔn)確了解電池的充電狀態(tài)（SOC：State Of Charge）和健康狀態(tài)（SOH：State Of Health），而BMS在這方面起到了作用。在以往，這些狀態(tài)參數(shù)一般通過(guò)電荷量的累計(jì)（庫(kù)侖計(jì)數(shù)）和電池電壓的SOC特性進(jìn)行計(jì)算。近年來(lái)，通過(guò)運(yùn)用估計(jì)算法，實(shí)現(xiàn)了更高精度的估計(jì)。

為了提高估計(jì)的精度，需要考慮目標(biāo)電池的特性，調(diào)整估計(jì)算法所用參數(shù)。但這一過(guò)程必須對(duì)電池進(jìn)行反復(fù)充放電，需要花費(fèi)大量的時(shí)間。此外，還有上文提到的電池特有的起火風(fēng)險(xiǎn)，所以在評(píng)估時(shí)需要非常謹(jǐn)慎。近年來(lái)，為了延長(zhǎng)續(xù)航里程，電池的高電壓化及大容量化趨勢(shì)愈發(fā)明顯，評(píng)估過(guò)程中有時(shí)會(huì)在超過(guò)1,000V的高輸出電壓下處理電池，這增加了觸電等風(fēng)險(xiǎn)。

針對(duì)這些開(kāi)發(fā)工時(shí)和安全方面的問(wèn)題，可通過(guò)基于模型的模擬進(jìn)行解決。與在真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行充放電所需的時(shí)間相比，模擬時(shí)間僅需前者的千分之一，同時(shí)，在虛擬環(huán)境中也沒(méi)有觸電或起火的風(fēng)險(xiǎn)。

瑞薩將提供示例應(yīng)用模型和軟件來(lái)減輕客戶的開(kāi)發(fā)負(fù)擔(dān)。

2BMS應(yīng)用模型和軟件的優(yōu)勢(shì)

瑞薩提供的BMS應(yīng)用模型和軟件擁有4大優(yōu)勢(shì)：

第一大優(yōu)勢(shì)是減少實(shí)機(jī)評(píng)估過(guò)程中出現(xiàn)的返工。首先，瑞薩可提供Simulink示例應(yīng)用模型，從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始進(jìn)行仿真。Simulink模型提供了估計(jì)SOC和SOH的模塊，能夠在實(shí)機(jī)評(píng)估前通過(guò)PC確認(rèn)仿真結(jié)果，改進(jìn)估計(jì)算法。

第二大優(yōu)勢(shì)是削減應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)工時(shí)。瑞薩提供的示例應(yīng)用模型機(jī)制可自動(dòng)生成在微控制器上運(yùn)行的軟件。

第三大優(yōu)勢(shì)是削減驅(qū)動(dòng)軟件的開(kāi)發(fā)工時(shí)。瑞薩可提供控制電池管理芯片（BMIC：Battery Management IC）和智能電源設(shè)備（IPD：Intelligent Power Device）的示例驅(qū)動(dòng)軟件，通過(guò)組合應(yīng)用軟件，客戶無(wú)需自行編程即可實(shí)現(xiàn)實(shí)機(jī)操作。

最后，瑞薩還會(huì)提供應(yīng)用筆記，涵蓋從PC仿真到板上代碼執(zhí)行的所有內(nèi)容。該文檔減少了學(xué)習(xí)瑞薩評(píng)估環(huán)境所需的時(shí)間。

以上四大優(yōu)勢(shì)可幫助客戶減少1.5個(gè)月以上的開(kāi)發(fā)工時(shí)，具體如下：

創(chuàng)建應(yīng)用模型：2周以上

嵌入應(yīng)用軟件：2周以上

創(chuàng)建帶驅(qū)動(dòng)軟件的BMIC控制應(yīng)用：1周以上

學(xué)習(xí)模型開(kāi)發(fā)環(huán)境、軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境以及板卡的使用方法：1周以上

3兩款BMS評(píng)估套件

瑞薩提供了可運(yùn)行上述BMS應(yīng)用軟件的兩款評(píng)估套件。每款評(píng)估套件均搭載了具有高測(cè)量精度與優(yōu)異長(zhǎng)期漂移性能的BMIC。

第一款評(píng)估套件搭載了5片BMIC以及符合ASIL-D具備高安全性的RH850/P1M。

汽車級(jí)多芯鋰離子電池管理器參考設(shè)計(jì)套件：

第二款評(píng)估套件包含帶1片BMIC的板卡以及符合ASIL-B具備經(jīng)濟(jì)效益的RH850/F1KM-S1板卡。

汽車級(jí)多芯鋰離子電池管理器評(píng)估套件：

RH850/F1KM-S1板卡：

4瑞薩評(píng)估環(huán)境

如上所述，使用實(shí)際電池對(duì)微處理器上的軟件進(jìn)行評(píng)估時(shí)，充放電需要較長(zhǎng)時(shí)間，難以在安全的情況下對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為此，瑞薩從可復(fù)制性與安全性角度出發(fā)，使用電池模擬器進(jìn)行評(píng)估。瑞薩提供的應(yīng)用模型和軟件已通過(guò)電池模擬器進(jìn)行了實(shí)機(jī)評(píng)估，因此可以放心使用。

汽車電池管理系統(tǒng)（BMS）

汽車BMS應(yīng)用模型和軟件

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審核編輯：湯梓紅